Гидроизолирующие и ветрозащитные материалы

Гидроизолирующие конструкции характерны для ванн и бассейнов, а для стен душей и бань необходимы в первую очередь дождебрызгозащитные конструкции. В то же время ясно, что дождебрызгозащитные материалы вплотную подходят к гидроизолирующим материалам и чаще всего представляют собой относительно мелкие штучные изделия из гидроизолирующих материалов для набора (монтажа) составной стены или кровли.

Как правило, под гидроизолирующими материалами понимают сплошные (монолитные, беспористые) твёрдые материалы, не имеющие внутри себя пустот, по которым компактная (жидкая) вода могла бы просачиваться насквозь. Такие сплошные материалы (металлические, каменные, стеклянные, битумные, пластмассовые) не пропускают через себя ни воду, ни пары воды, ни воздух. Поскольку по основному показателю назначения (по газопарогидропроницаемости, равной нулю) они абсолютно одинаковы, то их выбор может вестись лишь по вторичным показателям: эстетическим характеристикам, температурам эксплуатации, коэффициентам линейного расширения, механической прочности, долговечности, устойчивости к биоразрушениям, типоразмерам, стоимости и т. п. Именно это определяет необыкновенную широту многотысячной номенклатуры гидроизоляционных материалов и технологий.

Наибольший промышленный интерес в мире представляют методы эффективной влагозащиты подземных сооружений — фундаментов, трубопроводов и т. п. Поэтому подавляющее большинство гидроизолирующих материалов относится к области защиты конструкций от воздействия воды в грунтах (подземных вод). В банях же наибольший интерес вызывают водонепроницаемые материалы декоративной высокогигиеничной квалификации для изготовления пола (поддона) и облицовки стен. При этом (так же, как и в случае современных душей и ванных комнат) наибольшей перспективностью обладают бесшовные полимерные материалы (в частности, акрилаты и поликарбонаты), а также фарфор и стекло (пеностекло). Широко распространенные шовные материалы (керамическая, фарфоровая, стеклянная глазурованные плитки и мозаика) очень долговечны и удобны в монтаже «по месту», но не соответствуют перспективным требованиям по гигиеничности. Действительно, ввиду загрязняемости швов давно уже не изготавливают из плитки квартирные унитазы, ванны и умывальники, и даже в душах предпочитают бесшовные поддоны из эмалированного металла или пластика. Плитка преимущественно применяется только для стен, да и то находящихся вне контакта с водой, особенно загрязнённой. Для мытных помещений дачных бань большой интерес представляют рулонные (свариваемые или склеиваемые) толстопленочные материалы, например, поливинилхлоридные (типа линолеума), успешно использующиеся для декоративной гидроизоляции частных бассейнов (в том числе упрочненные полиэфирной тканью или противоскользящие). Могут оказаться полезными специальные стеклоэмалевые и лаковые покрытия (эпоксидные, полиуретановые, нейлоновые, полиэфирные и др.), легко наносимые в дачных условиях на сталь, алюминий, бетон. Напомним, однако, что пластмассы обладают очень высоким коэффициентом линейного термического расширения и зачастую недостаточной морозостойкостью (хрупкостью при низких температурах) и термостойкостью (см. табл. 6). Дачникам хорошо известно провисание полиэтиленовой плёнки на жаре (на солнце) и натягивание на морозе, что совместно с появлением свойств хрупкости ведёт к разрывам на ветру уже при минус 10°С. Полиэтиленовый поддон (или лист) при нагреве на 50°С может увеличиться в размерах на 8 см (!) на 1 метр длины и при жёсткой фиксации краёв неминуемо покоробится. Полипропиленовые и полиэтиленовые трубы и листы при сильном морозе при механической нагрузке трескаются как стекло.

Таблица 6: Физические свойства пластмасс (Крыжановский В.К. и др., Технические свойства полимерных материалов, СПб.: Профессия, 2003; Макаров В.Г., Коптенармусов В.Б., Промышленные термопласты, М.: Химия, 2003)

Свойства Условное
обозначение
Плотность
г/см³
Теплопроводность,
Вт/м град
Теплоёмкость,
кДж/кг град
Пределы 
рабочих 
температур, °С
Коэффициент
линейного
расширения,
10-6 град-1
верхний 
(начало*** 
размягчения)
нижний
(появление
хрупкости)
Полиэтилен низкой плотности (высокого давления)

ПЭНП
(ПЭВД)

0,90-0,94 0,32-0,36 1,8-2,5 60 -45 600-1600
Полиэтилен высокой плотности (низкого давления), пищевой ПЭВП
(ПЭНД)
0,95-0,96 0,42-0,44 1,9-2,1 70 -60 210-550
Полипропилен ПП 0,9-1,0 0,19-0,21 1,9 95 -5 110-180
Поливинилхлорид жёсткий (непластифицированный) ПВХ-винипласт 1,4 0,16 1,1-2,1 60 -10 60-80
Поливинилхлорид пластифицированный ПВХ-пластикат 1,1-1,5 -50 эластичен
Полистирол ПС 1,05 0,09-0,14 1,1-1,3 65 -40 60-70
Акрилбутадиенстирол АБС 1,02 0,12 1,24 75 -60 80-100
Полиэтилентерефталат ПЭТФ-лавсан, РЕТ 1,39 0,20 0,99 135 -50 80-130
Полиметилметаакрилат ПММА 1,18 0,20 1,3-2,1 70 -40 70-120
Поликарбонат ПК 1,20 0,31 1,37 115 -120 20-60
Полиуретан ПУ 100 -30 эластичен
Полиамид ПА-6, капрон, нейлон 1,13 0,22 2,1 60 -20 140
Полиимид ПИ(ПМ) 1,2-1,4 250 -60 63
Политетрафторэтилен ПТФЭ-фторопласт 2,2 0,25 1,05 260 -260 250
Полиформальдегид ПФ, бакелит 1,41 0,23 1,47 100 -40 81
Полифенилоксид ПФО 1,06 150 -60 29
Полисульфон ПСФ 1,24 0,15 150 -100 50
Аминопласты 0,28-0,34 1,1-1,9 80 -40 15-33
Эпоксипласты 1,6-1,8 0,30-0,42 1,5-3,0 до 200 -30 8-25
Кремнепласты 1,6-1,8 0,21-0,28 до 250 -60
Фенопласты наполненные бакелиты 1,4-1,8 0,19-0,49 1,04-1,51 до 150 -60 22-32
Сталь* СтЗ 7,8 58 0,48 12
Алюминий* 2,6 221 0,84 26
Стекло оконное* 2,5 0,76 0,84 8,5
Древесина сухая** (влажность 10%) вдоль волокон 0,45 0,3-0,4 1,8-2,0 2,5-5,4
поперек волокон 0,45 0,15-0,19 1,8-2,0 50-100
Древесное вещество**, полисахарид Материал клеточных стенок 1,53 1,5-2,0 1,55 2
* Приведено для сопоставления свойств
** Лесная Энциклопедия, М.: СЭ, 1986
*** Пластмассы могут образовывать кристаллы с чёткой температурой плавления. Но обычные пластмассы стеклообразны (аморфны, прозрачны, то есть имеют малую степень кристалличности) и не обладают чёткой температурой плавления. Пластмассы с высокой степенью кристалличности (мутные на просвет) особо ценны для литьевых технологий, поскольку имеют более-менее определённую температуру размягчения.

В таблице 6 приведены ориентировочные температуры начала возможной необратимой деформации образцов полимеров (по Мартенсу), сильно зависящие от технологии производства пластмассы и условий эксплуатации. Так, листовой жёсткий поливинилхлорид начинает размягчаться (гнуться под нагрузкой) при 60°С, но тем не менее образец материала способен сохранить свою форму даже в кипящей воде при условии отсутствия заметных механических нагрузок. Полиэтилентерефталат (по-английски РЕТ), из которого выдуваются пластиковые бутылки для воды и напитков, начинает размягчаться при 135°С, а плавиться при 250°С, но тем не менее пластиковая бутылка (тянутый РЕТ) начинает «усаживаться» уже при температурах кипятка даже в отсутствии механических нагрузок. Подобное свойство называется «запоминанием формы». Если размягчённый полимер растянуть и зафиксировать полученную форму охлаждением, то при последующих нагревах полимер стремится сжаться до прежнего размера. Поэтому лавсановая магнитофонная лента или лавсановая текстильная нить, растянутая при изготовлении (ориентированная), садится при нагреве. Точно также полиэтиленовая плёнка, растянутая в чуть размягченном состоянии, садится при последующем вторичном нагреве, называется термоусадочной и используется для плотной упаковки товаров.

Иллюстрация принципа вентилируемой гидроизоляции
Рис. 21. Иллюстрация принципа вентилируемой гидроизоляции: а — невентилируемая конструкция, б-д — примеры вентилируемых конструкций. 1 — водопроницаемая конструкция, защищаемая от увлажнения (бетонный фундамент, деревянная обрешётка крыши, деревянный каркас бассейна или банного сливного поддона и т. п.), 2 — направление действия воды (столба компактной воды, плёночных потоков воды, дождя и брызг, грунтовых вод, влаги в намокаемых пористых каменных материалах и т. п.), 3 — направление распространения водяных паров (из подполья, подвала, из жилого помещения и т. п.), 4 — плотно прилегающий или сплошь приклеенный к защищаемой конструкции листовой (рулонный) гидроизоляционный материал (битумная мастика, рубероид, гидростеклоизол, полиэтиленовая и поливинилхлоридная плёнка и т. п.), 5 — гидроизоляционный материал перфорированный (для защиты от брызг) или обычный неперфорированный (для защиты от воды), но приклеиваемый точечно, 6 — места перфорации, заполняемые мастикой при укладке второго слоя изоляции, или места точечной приклейки обычного материала методом предварительного точечного нанесения мастики на защищаемую поверхность, 7 — пропилы, выемки, канавки на поверхности защищаемого материала (для гарантированного образования продухов 12), 8 — сетка, рейки, планки (рёбра жёсткости для образования каналов-продухов 12), 9 — усиленный рулонный гидроизоляционный материал, 10 — тисненный гидроизоляционный материал, сам образующий продухи (например, фундалин — жёсткий чёрный полиэтилен низкого давления толщиной 0,6 мм с высотой выпуклостей 0,8 мм), 11 — утеплитель (например, листовой с выемками 12), 12 — каналы-продухи для вентилирования (высушивания) защищаемого материала внешним атмосферным воздухом.

В ряде областей сплошные (монолитные) гидроизоляционные материалы уже не могут в полной мере обеспечить некоторые специфические эксплуатационные требования. Так, например, использующиеся в фундаментостроении сплошные гидроизоляционные материалы (рубероид на битумной мастике, гидроизолы битумно-каучуковые, пластиковые плёнки, герметизирующие грунт составы), защищают от грунтовой воды (влаги) внешние стены фундамента. Однако при этом они создают гидробарьер для влаги и паров воды, распространяющихся из подполья наружу. В результате материал фундамента всё равно увлажняется, биоразрушается, а зимой растрескивается (крошится) под действием расширяющегося льда. Поэтому тыльную (примыкающую к фундаменту или к любому другому защищаемому элементу конструкции, например, к деревянной обрешётке крыши) сторону гидроматериала необходимо изготавливать в вентилируемом (продуваемом) исполнении (рис. 21). В частности, укладывая на верхнюю поверхность цоколя слой рубероида для предотвращения увлажнения нижнего венца деревянной бани, необходимо предусмотреть продухи между рубероидом и нижним венцом, чтобы увлажняемые (может быть и случайно) нижние венцы могли быстро просушиться и не загнивали бы. Этого можно добиться многими способами, в том числе доступными дачнику. Опытные плотники подкладывают на рубероид под нижние венцы бани (особенно с протекающими полами) обрезки полдюймовых досок, а щели под венцом при необходимости заполняют воздухопроницаемой паклей. Продухи (например, в виде канавок-прорезей) желательно делать между протекающим дощатым полом и рубероидом на половых лагах (балках). Иными словами, речь идёт о комбинации гидроизолирующего материала с воздухопроницаемым, а также с теплоизолирующим для предотвращения замерзания влаги в защищаемой конструкции (Справочник «Теплый дом». М.: Стройинформ, 2000; Справочник «Бани, сауны, бассейны». М.: Стройинформ, 2001).

В связи с этим отметим, что гидроизолирующими материалами могут быть не только сплошные (монолитные) материалы, но и пустотосодержащие (рис. 22). Если пустоты внутри материала не соединяются друг с другом, то и весь материал в целом не может пропускать через себя ни воду ни воздух, ни пары воды, не может впитывать и накапливать внутри себя воду. Если же пустоты соединяются друг с другом, то материал приобретает свойства газопарогидропроницаемости по сквозным каналам. Но если поверхность каналов не смачивается водой, а сами каналы узкие (имеют малые поперечные сечения), то компактная вода может войти в эти каналы только под действием очень высоких давлений. Такой несмачиваемый пористый материал, являющийся гидроизолирующим, но паропроницаемым, называется ветробрызгозащитным (ветродождезащитным). Плёнки такого материала обычно называемые за рубежом гидроизоляционными диффузионными мембранами (Ютафол, Свитапфол, Тайвек, Изоспан и др.), используются в качестве подкровельного материала для защиты теплоизоляции (крыш, стен, перекрытий чердака и верхнего этажа) от продува и увлажнений как за счёт протечек и задува брызг, так и от паров воды, проникающих изнутри помещения. Например, дачник, застелив дощатый потолок бани алюминиевой фольгой и насыпав сверху по фольге слой стружки (с глиной или без глины), хотел бы предохранить слой стружки от возможных случайных (аварийных) протечек кровли. Поэтому дачник накрывает слой стружки рубероидом или полиэтиленовой плёнкой. Но дело в том, что рубероид и полиэтиленовая плёнка могут местами порваться и пропустить вниз воду (в том числе через нахлёсты), а алюминиевая фольга при разрывах может пропустить в стружки пар. При этом аварийно увлажнившаяся стружка под рубероидом или полиэтиленовой плёнкой не высохнет практически никогда. Дачник будет вынужден регулярно контролировать сухость стружки, а скорее всего он проявит традиционную халатность и останется в неведении. Это приведёт к сгниванию стружки и потере теплозащитных свойств. А вот если бы дачник накрыл стружку паропроницаемой плёнкой, то стружка после аварийного увлажнения рано или поздно высохла бы сама собой. Такая трёхслойная система, состоящая из утеплителя с пароизоляцией с одной стороны (внутренней) и с паропроницаемой ветродождеизоляцией с другой (внешней) называется «Сандвичем» и широко используется в современном строительстве.

Пустотосодержащие материалы
Рис. 22. Пустотосодержащие материалы: а — трещинковатые (горные породы, кирпич обожжённый и т. п.), показан ход движения воздуха и диффузии водяного пара по трещинам (капиллярам, порам, каналам и т. п.); б — гранулированные, состоящие из частиц (в том числе пористых), в виде свободных засыпок, трамбованых (штампованных, прессованых), склеенных, спечёных изделий, в том числе и с деформацией формы частиц (древесно-стружечные материалы, перлитобетон, пенополистирол ПСБ из гранул и т. п.); в — пены с закрытыми (с несообщающимися, разделёнными) пузырьками-порами (пеностекло, экструзионный пенополистирол и т. п.); г — пены с открытыми (соединёнными между собой, сообщающимися) пузырьками-порами (губки типа поролона и т. п.); д — волокнистые — древесина, древесно-волокнистые плиты, бумага, вата хлопчатобумажная, ваты минеральные (стекловата, шлаковата, базальтовая вата), мох, пакля, мех, шерсть и т. п.); е — пустотелые блоки (стеклоблоки, оконные стеклопакеты, кирпич многощелевой и т. п.); ж — смачиваемые материалы, на поверхности которых вода растекается и стремится проникнуть в поры («залезает в любую щель»); з — несмачиваемые материалы, на поверхности которых вода собирается в капли («отталкиваясь» от поверхности) и не может проникнуть в поры (кроме как под своим весом или внешним давлением).

Простейшим и наиболее распространённым ветродождезащитным, (но немного паропроницаемым) материалом до сих пор остаётся пергамин —  строительный картон, слегка пропитанный раствором битума так, чтобы сплошной слой битума на поверхности картона не создавался, и в картоне сохранились бы сквозные паропроницаемые каналы (точно такие, как в промасленной бумаге). Метод водоотталкивающей пропитки паропроницаемых материалов в настоящее время применяется очень широко, в том числе и с применением лакокрасочных материалов.

Источник: health.totalarch.comДачные бани и печи. Принципы конструирования. Хошев Ю.М. 2008

Добавить комментарий

CAPTCHA
Подтвердите, что вы не спамер